ADC0809外围接口电路

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课题背景、目的、意义1.课题背景、目的、意义 本课题以FPGA技术为基础，以Verilog 为描述语言，以QuartusII为仿真平台， 设计ADC0809接口电路逻辑。该逻辑电 路嵌入FPGA中,与ADC0809互连。通过 FPGA实现对模数转换芯片的控制，使进 入ADC0809的模拟信号转换为数字信号 并输出显示。

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设计思路1.了解ADC0809芯片内部结构和管脚的 工作原理； 2.依据芯片的管脚的工作原理，设定 ADC0809接口电路接口的工作方式；由管 脚的工作方式，设定代码的大体框架； 3.由芯片的工作程序，最终确ADC0809 接口电路采样控制过程 。 4.验证检查。

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ADC0809芯片概述ADC0809是CMOS的8位A/D转换器，片内有8 路模拟开关，可控制8个模拟量中的一个进入 转换器中。 ADC0809的精度是8位，转换时间约为100µs, 含锁存控制的8路开关，输出有三态缓冲控制， 单5V电源供电。

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ADC0809的内部结构右图所示为ADC0809芯片的 内部结构，从图中可看到多 路开关可选通8个模拟通道， 允许8路模拟量分时输入， 共用一个A/D转换器进行转 换，这是一种经济的多路数 据采集方法。地址锁存与译 码电路完成对A、B、C 3个 地址位进行锁存和译码，其 译码输出用于通道选择，其 转换结果通过三态输出锁存 器存放、输出。

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ADC0809芯片管脚的工作原理(1) 模拟信号输入IN0~IN7: IN0-IN7 为八路模拟电压输入线； (2) 地址输入和控制线 ：地址输入和控制线共4 条，其中ADDA、ADDB 和ADDC 为地址输入线，选择IN0-IN7 上哪一路模拟电压送给比较器进 行A/D 转换。ALE 为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE 线为高 电平时，ADDA、ADDB和ADDC 三条地址线上地址信号得以锁存。 (3) 数字量输出及控制线(11 条):START 为“启动脉冲”输入线，上 升沿清零，下降沿启动ADC0809 工作。EOC 为转换结束输出线，该线高 电平表示AD 转换已结束，数字量已锁入“三态输出锁存器”。D0-D7 为数字量输出线，D7 为最高位。ENABLE 为“输出允许”线，高电平时 能使D0-D7 引脚上输出转换后的数字量。 (4) 电源线及其他(5 条):CLOCK 为时钟输入线，用于为ADC0809 提 供逐次比较所需，一般为640kHz 时钟脉冲。Vcc 为+5V 电源输入线， GND 为地线。+VREF 和-VREF 为参考电压输入线，用于给电阻网络供给 标准电压。+VREF 常和VDD 相连，-VREF 常接地。

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ADC0809芯片的工作过程：(1)当模拟量送至某一输入通道INi后，CPU 将标识该通道编码的三位地址信号经数据线或 地址线输入到ADDC、ADDB、ADDA引脚上。 (2)地址锁存允许ALE锁存这三位地址信号， 启动命令START启动A/D转换。 (3)转换开始：EOC变低电平；转换结束： EOC变为高电平。EOC可作为中断请求信号。 (4)转换

结束后，可通过执行IN指令，设法 在输出允许EN脚上形成一个正脉冲，打开三态 缓冲器把转换的结果输入到D[7~0],一次A/D 转换便完成了。

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ADC0809接口电路管脚的工作原 理的确定由ADC0809芯片的管脚的工作原理，可 以推出ADC0809接口电路管脚的工作原 理。确定ADC0809接口电路的各个管脚 是输入管脚或者为输出管脚。 了解芯片的管脚的工作原理后，画出 ADC0809接口电路原理图

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FPGA与ADC0809接口电路原理图

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ADC0809芯片管脚中：模拟信号输入IN0~IN7,由模拟电路输 入模拟信号； 4条电源线： +VREF 和-VREF 为参考电 压输入线，用于给电阻网络供给标准电 压。+VREF 常和VDD 相连，-VREF 常接 地。 上述的端口直接按照要求连线。

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ADC0809与FPGA接口电路设计FPGA_IO1~8接收ADC0809 8位数数据； FPGA_IO9接收ADC0809 转换结束信号EOC; FPGA_IO10~12 为ADC0809提供8路模拟信号开 关的3位地址选通信号(ADD-A~C);另需外界 输入地址信号； FPGA_IO13 为ADC0809提供地址锁存控制信号 ALE:高电平时把三个地址信号送入地址锁存器， 并经译码器得到地址输出，以选择相应的模拟输 入通道；接下页

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FPGA_IO14为ADC0809提供输出允许控制 信号ENABLE:电平由低变高时，打开输出 锁存器，将转换结果的数字量送到数据总线 上； FPGA_IO15为ADC0809提供启动控制信号 START:一个正脉冲过后A/D开始转换；

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FPGA_IO16为ADC0809提供时钟信号信 号CLOCK, ADC0809没有内部时钟，需 外接10KHz~1290Hz的时钟信号，这里 由FPGA的系统时钟(50MHz)经256分 频得到clk1(195KHz)作为ADC0809转 换工作时钟

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ADC0809采样控制程序电路符号在确定外围接口 电路端口的输入、 输出后，描述出 ADC0809采样控 制程序电路符号

左边为输入端 右边是输出端

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由于知道了ADC0809芯片的工作过程， 依此可以推导并确定ADC0809接口电路采样控制过程。

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ADC0809接口电路采样控制过 程当模拟量送至某一输入端(如IN-0或IN-1)等， 由3位地址信号选择，而地址信号(ADDC、 ADDB、ADDA)由ALE锁存。START是转换启动 信号，一个正脉冲过后A/D开始转换 EOC是转换情况状态信号，当启动转换约100µs 后，EOC产生一个负脉冲，以示转换结束。 …… 此处隐藏：1069字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……